Nieuws

Methaan legt koolstofdioxide vast

In Gent is een proces ontwikkeld dat een mix van methaan en koolstofdioxide bij 750 ºC omzet in koolstofmonoxide als chemische bouwsteen. Of eigenlijk een combinatie van drie processen die volgens het principe van Le Chatelier elkaars evenwichten de gewenste kant op schuiven, schrijven Lukas Buelens, Guy Marin en collega’s in Science.

Hun super-dry reforming is een variant op de bestaande dry reforming waarbij CH4 en CO2 worden omgezet in synthesegas, een mix van CO en H2. Bij dat proces zet elk CH4-molecuul één CO2 om. Bij super-dry reforming zijn het er drie, waarbij je geen H2 krijgt als bijproduct maar H2O.

De Vlamingen willen hiervoor een reactor vullen met drie metaaloxides op inerte dragers: NiO om de oxidatie van CH4  te katalyseren, CaO als CO2-absorbens en Fe3O4 als zuurstofreservoir.  

Het idee is dan dat de mix van CH4 en CO2 eerst een laag NiO tegenkomt. Alle CH4 en een deel van de CO2 worden dan omgezet in CO en H2.

Verderop in de reactor komt de gemengde gasstroom een mix van CaO en Fe3O4 tegen. CO en H2 reduceren het ijzeroxide, waarbij het CO weer in CO2 verandert en H2 in H2O. Dat water verdwijnt via de uitlaat, terwijl al het CO2 reageert met CaO tot CaCO3. Beide producten worden dus uit de circulatie gehaald en dat zorgt er voor dat de ijzeroxidereductie op volle snelheid doorgaat.

Tegen de tijd dat alle Fe3O4 en CaO zijn verbruikt, stop je de toevoer van CO2 en CH4 en blaas je de reactor uit met inert gas. CaCO3 splitst dan weer in CaO en CO2 , en dat CO2 reageert weer met het ijzer tot Fe3O4 en CO. Ook hier geldt weer dat die oxidatie wordt bevorderd doordat CO mét het inerte gas verdwijnt via de uitlaat.

Of het energetisch gunstiger is dan conventionele dry reforming, hangt van de definitie af. Per mol CO2 kost het maar 110 kJ in plaats van 247, dus als CO2-vermindering je voornaamste doel is ben je inderdaad goedkoper uit.

Dat je niet de H2 produceert die je nodig hebt voor de verdere verwerking van CO, hoeft geen nadeel te zijn. H2 kun je bijvoorbeeld ook maken door water te splitsen, en zo’n separaat productieproces heeft het voordeel dat je de verhouding tussen CO- en H2-productie vrij kunt instellen.

Experimenten op labschaal hebben aangetoond dat het in principe werkt, maar dat er nog het nodige moet gebeuren eer de theoretische beloftes helemaal worden waargemaakt.

bron: UGent

Ontvang de nieuwsbrief

Meld je aan voor de nieuwsbrief en blijf op de hoogte van het laatste nieuws van C2W.

Meld je nu aan!

C2W Social Media

Logo Twitter

Logo Linkedin

Wordt abonnee/lid

Logo KNCV

Sluit nu een abonnement af of word lid van de KNCV en ontvang elke week het laatste nieuws, digitaal of op papier. 

Sluit nu een abonnement af!